【会员论文】湖南大学研究团队对于宽禁带日盲深紫色光电探测器中的β-Ga₂O₃（001）/蓝宝石（a-平面）异质结构研究

        近期，由湖南大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学院大学等机构组成的研究团队发表了收录在《Journal of Crystal Growth》的一篇名为Study of β-Ga₂O₃(001)/sapphire (a-plane) heterostructure in wide bandgap solar-blind deep-ultraviolet photodetector的文章。

        具备超宽禁带和高耐辐射性的氧化镓材料在日盲紫外光电探测器中极具潜力，其发展却受限于高昂的氧化镓衬底材料。蓝宝石衬底凭借其硬度高、生产工艺成熟、成本低廉等优势，成为光电器件中最优质的衬底材料之一。因此，基于蓝宝石衬底的氧化镓光电器件具有非常巨大的潜在商应用价值。

        本文通过第一性原理密度泛函理论（DFT），研究界面氧浓度对β-Ga₂O₃(001)/sapphire(1120)异质结构的影响。证明了界面处O端子与Al端子的成键强度高，该种异质结构具有较好的热力学稳定性。此外，我们发现界面处金属-O-金属的成键方式，可以有效减少界面缺陷数量，增大异质结构中的内建电场强度，改善β-Ga₂O₃薄膜的沉积质量。这项工作对基于蓝宝石衬底的氧化镓日盲紫外光电探测器的研究具有重大意义。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2023.127513